CN111999221A - 冲击距离可调节的惯性冲击器及粉尘浓度测量方法 - Google Patents

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Abstract

冲击距离可调节的惯性冲击器及粉尘浓度测量方法，涉及粉尘浓度测定仪器领域。冲击距离可调节的惯性冲击器，包括外壳、撞击板及套管；外壳内部设有内腔，外壳两端分别设有连通至内腔的进气嘴和出气孔；套管活动安装在进气嘴中，其前端与外壳外部连通，后端与腔C连通，并正对撞击板中心区域，其可沿进气嘴移动，以使后端靠近或远离撞击板。粉尘浓度测量方法，应用于冲击距离可调节的惯性冲击器，可测量不同PM值的粉尘浓度。本发明的优点是：单个装置即可测量不同PM值的粉尘浓度，通过将套管安装在进气嘴的不同深度位置，从而改变套管后端口与撞击板之间的距离，进而实现选择测定不同PM值的粉尘浓度。

Description

冲击距离可调节的惯性冲击器及粉尘浓度测量方法
技术领域
本发明涉及粉尘浓度测定仪器领域，特别是一种冲击距离可调节的惯性冲击器及粉尘浓度测量方法。
背景技术
惯性冲击器是依据惯性冲击阻挡某一粒径及其以上颗粒物的装置，其应用于粉尘浓度测定仪，根据所选择的惯性冲击器的规格不同(例如截止直径10μm、4μm、2.5μm、1μm)，粉尘浓度测定仪可测定与该惯性冲击器对应的粉尘PM的浓度。
现有的惯性冲击器的结构如图6所示，包括壳体5和冲击板6；壳体5内部设有内腔；冲击板6固定安装在壳体5内腔中，将壳体5内腔分隔为腔A和腔B，冲击板6的边缘设有通气孔61，腔A和腔B仅通过通气孔61连通；壳体5一端设有连通至腔A并正对冲击板6中心区域的喷嘴51。
惯性冲击器的工作原理是：气流通过喷嘴进入壳体的腔A后，被冲击板阻挡而发生偏转，大于惯性冲击器可测定尺寸的颗粒物具有较大的惯性，容易脱离气流流线，撞击在冲击板上，无法进入腔B，小于惯性冲击器可测定尺寸的颗粒物惯相对较小，会随着气流发生偏转，流动至冲击板的边缘处，并通过通气孔进入腔B。简而言之，单级冲击器具有一个截止直径，大于其截止直径的颗粒物会撞击到冲击板上而被除去，小于截止直径的颗粒物会随着气流一起穿过冲击板。
影响惯性冲击器截止直径的重要因素是：喷嘴的直径W和喷嘴到冲击板之间的距离S。可通过冲击器特征尺寸比S/W计算出每个惯性冲击器的截止直径。而现有的惯性冲击器的W和S值均为固定值，即现有的惯性冲击器的截止直径是不可改变的。
综上所述，使用现有的粉尘测定仪测定不同PM值的粉尘浓度时，需要逐一更换与所测PM值相匹配的惯性冲击器，即需要携带多个不同规格的惯性冲击器。一方面，部件过多携带不便，另一方面，部件过多增加了使用成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种冲击距离可调节的惯性冲击器及粉尘浓度测量方法，它解决了由于现有的惯性冲击器只能用于测定单一PM值的粉尘浓度，进而造成粉尘测定仪在实际使用时需要携带的部件过多，造成携带不便及使用成本增加的问题。
本发明的技术方案是：冲击距离可调节的惯性冲击器，包括外壳、撞击板及套管；外壳内部设有内腔，外壳两端分别设有连通至内腔的进气嘴和出气孔；撞击板边缘处设有贯通其两侧表面的通气孔，通气孔的数量为三个，三个通气孔绕撞击板的中心呈环形均布在撞击板的边缘处，撞击板固定安装在外壳的内腔中，并将外壳内腔分隔为腔C和腔D，腔C和腔D仅通过通气孔连通；套管活动安装在进气嘴中，其前端与外壳外部连通，后端与腔C连通，并正对撞击板中心区域，其可沿进气嘴移动，以使后端靠近或远离撞击板。
本发明进一步的技术方案是：其还包括定位块；
外壳进气嘴外壁上设有沿轴向间隔布置的多个定位槽A和沿轴向延伸并依次连通所有定位槽A的定位槽B；
套管外壁上设有盲插孔；
定位块一端可拆卸的插装在套管的盲插孔中，另一端从盲插孔中伸出，当定位块卡入任一定位槽A中时，套管与进气嘴实现相对固定。
本发明再进一步的技术方案是：外壳由分体A和分体B相互螺纹连接或套接而形成，进气嘴和出气孔分别设在分体A和分体B上，分体B内壁上设有用于放置撞击板的环形台阶B，分体A内壁上设有与环形台阶B相对的环形台阶A。
本发明更进一步的技术方案是：套管的前端内孔中设有喇叭形扩口段。
本发明更进一步的技术方案是：通气孔的数量为三个，三个通气孔绕撞击板中心呈环形均布在撞击板的边缘处。
本发明的技术方案是：粉尘浓度测量方法，应用于上述的冲击距离可调节的惯性冲击器，可测量不同PM值的粉尘浓度，步骤如下：
S01，根据所需测定的PM值粉尘浓度，选择对应档位的定位槽A用于固定套管位置；将套管装入进气嘴中的相应位置，使盲插孔正对目标定位槽A；再将定位块通过目标定位槽A插入套管的盲插孔，即实现套管与进气嘴的相对固定；
本步骤中，选择不同的定位槽A固定套管位置时，套管后端与撞击板的距离也不同，从而可适用于测定不同PM值的粉尘浓度；
S02，将惯性冲击器安装到粉尘测定仪上，启动粉尘测定仪后，气溶胶随着气流通过进气嘴进入外壳的腔C，气流遇到撞击板的表面时发生偏转，大于目标PM值的粉尘颗粒物空气动力学直径较大，惯性较大，撞击到撞击板上，并被撞击板捕捉，小于目标PM值的粉尘颗粒物空气动力学直径较小，随着气流一同发生偏转，通过撞击板的通气孔进入外壳的腔D，从出气孔排出，进入粉尘测定仪被测定浓度。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、单个装置即可测量不同PM值的粉尘浓度：通过将套管安装在进气嘴的不同深度位置，从而改变套管后端口与撞击板之间的距离，进而实现选择测定不同PM值的粉尘浓度。
2、便携和低成本：粉尘测定仪仅需搭载单个装置即可即可测量不同PM值的粉尘浓度，无需携带多个惯性冲击器，便于携带，降低了使用成本。
以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的爆炸图；
图3为图1的放大图；
图4为分体A的结构示意图；
图5为套管与定位块的连接状态示意图；
图6为现有的惯性冲击器的爆炸图。
具体实施方式
实施例1：
如图1-5所示，冲击距离可调节的惯性冲击器，包括外壳1、撞击板2、套管3及定位块4。
外壳1内部设有内腔，外壳1两端分别设有连通至内腔的进气嘴11和出气孔12。进气嘴11外壁上设有沿轴向间隔布置的多个定位槽A111和沿轴向延伸并依次连通所有定位槽A111的定位槽B112。
撞击板2边缘处设有贯通其两侧表面的通气孔21。撞击板2固定安装在外壳1的内腔中，并将外壳1内腔分隔为腔C13和腔D14，腔C13和腔D14仅通过通气孔21连通，通气孔21的数量为三个，三个通气孔21绕撞击板2的中心呈环形均布在撞击板2的边缘处。
套管3活动安装在进气嘴11中，其前端与外壳1外部连通，后端与腔C13连通，并正对撞击板2中心区域，其可沿进气嘴11移动，以使后端靠近或远离撞击板2。套管3外壁上设有盲插孔。
定位块4一端可拆卸的插装在套管3的盲插孔中，另一端从盲插孔中伸出，当定位块4卡入任一定位槽A111中时，套管3与进气嘴11实现相对固定。
优选，外壳1由分体A15和分体B16相互螺纹连接或套接而形成，进气嘴11和出气孔12分别设在分体A15和分体B16上，分体B16内壁上设有用于放置撞击板2的环形台阶B161，分体A15内壁上设有与环形台阶B161相对的环形台阶A151。
优选，套管3的前端内孔中设有喇叭形扩口段31，用于汇聚气流，加速气流流动速度。
简述本发明的工作原理：1、根据所需测定的PM值粉尘浓度，选择对应档位的定位槽A111用于固定套管3位置；将套管3装入进气嘴11中的相应位置，使盲插孔正对目标定位槽A111；再将定位块4通过目标定位槽A111插入套管3的盲插孔，即实现套管3与进气嘴11的相对固定。
本步骤中，选择不同的定位槽A111固定套管3位置时，套管3后端与撞击板2的距离也不同，从而可适用于测定不同PM值的粉尘浓度。
2、将惯性冲击器安装到粉尘测定仪上，启动粉尘测定仪后，气溶胶随着气流通过进气嘴11进入外壳1的腔C13，气流遇到撞击板2的表面时发生偏转，大于目标PM值的粉尘颗粒物空气动力学直径较大，惯性较大，撞击到撞击板2上，并被撞击板2捕捉，小于目标PM值的粉尘颗粒物空气动力学直径较小，随着气流一同发生偏转，通过撞击板2的通气孔21进入外壳1的腔D14，从出气孔12排出，进入粉尘测定仪被测定浓度。

Claims (6)

1.冲击距离可调节的惯性冲击器，其特征是：包括外壳、撞击板及套管；外壳内部设有内腔，外壳两端分别设有连通至内腔的进气嘴和出气孔；撞击板边缘处设有贯通其两侧表面的通气孔，通气孔的数量为三个，三个通气孔绕撞击板的中心呈环形均布在撞击板的边缘处，撞击板固定安装在外壳的内腔中，并将外壳内腔分隔为腔C和腔D，腔C和腔D仅通过通气孔连通；套管活动安装在进气嘴中，其前端与外壳外部连通，后端与腔C连通，并正对撞击板中心区域，其可沿进气嘴移动，以使后端靠近或远离撞击板。
2.如权利要求1所述的冲击距离可调节的惯性冲击器，其特征是：其还包括定位块；
外壳进气嘴外壁上设有沿轴向间隔布置的多个定位槽A和沿轴向延伸并依次连通所有定位槽A的定位槽B；
套管外壁上设有盲插孔；
定位块一端可拆卸的插装在套管的盲插孔中，另一端从盲插孔中伸出，当定位块卡入任一定位槽A中时，套管与进气嘴实现相对固定。
3.如权利要求1或2所述的冲击距离可调节的惯性冲击器，其特征是：外壳由分体A和分体B相互螺纹连接或套接而形成，进气嘴和出气孔分别设在分体A和分体B上，分体B内壁上设有用于放置撞击板的环形台阶B，分体A内壁上设有与环形台阶B相对的环形台阶A。
4.如权利要求3所述的冲击距离可调节的惯性冲击器，其特征是：套管的前端内孔中设有喇叭形扩口段。
5.如权利要求4所述的冲击距离可调节的惯性冲击器，其特征是：通气孔的数量为三个，三个通气孔绕撞击板中心呈环形均布在撞击板的边缘处。
6.粉尘浓度测量方法，应用于权利要求1-5中任一项所述的冲击距离可调节的惯性冲击器，其特征是，可测量不同PM值的粉尘浓度，步骤如下：
S01，根据所需测定的PM值粉尘浓度，选择对应档位的定位槽A用于固定套管位置；将套管装入进气嘴中的相应位置，使盲插孔正对目标定位槽A；再将定位块通过目标定位槽A插入套管的盲插孔，即实现套管与进气嘴的相对固定；
本步骤中，选择不同的定位槽A固定套管位置时，套管后端与撞击板的距离也不同，从而可适用于测定不同PM值的粉尘浓度；
S02，将惯性冲击器安装到粉尘测定仪上，启动粉尘测定仪后，气溶胶随着气流通过进气嘴进入外壳的腔C，气流遇到撞击板的表面时发生偏转，大于目标PM值的粉尘颗粒物空气动力学直径较大，惯性较大，撞击到撞击板上，并被撞击板捕捉，小于目标PM值的粉尘颗粒物空气动力学直径较小，随着气流一同发生偏转，通过撞击板的通气孔进入外壳的腔D，从出气孔排出，进入粉尘测定仪被测定浓度。
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